WO2007119298A1 - 制御装置及び車両 - Google Patents

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WO2007119298A1
WO2007119298A1 PCT/JP2007/053786 JP2007053786W WO2007119298A1 WO 2007119298 A1 WO2007119298 A1 WO 2007119298A1 JP 2007053786 W JP2007053786 W JP 2007053786W WO 2007119298 A1 WO2007119298 A1 WO 2007119298A1
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wheel
speed
toe angle
operation amount
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PCT/JP2007/053786
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English (en)
French (fr)
Inventor
Fumihiko Sakakibara
Munehisa Horiguchi
Hisanori Shirai
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Equos Research Co., Ltd.
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    • B60T8/17Using electrical or electronic regulation means to control braking
    • B60T8/1755Brake regulation specially adapted to control the stability of the vehicle, e.g. taking into account yaw rate or transverse acceleration in a curve
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    • B60TVEHICLE BRAKE CONTROL SYSTEMS OR PARTS THEREOF; BRAKE CONTROL SYSTEMS OR PARTS THEREOF, IN GENERAL; ARRANGEMENT OF BRAKING ELEMENTS ON VEHICLES IN GENERAL; PORTABLE DEVICES FOR PREVENTING UNWANTED MOVEMENT OF VEHICLES; VEHICLE MODIFICATIONS TO FACILITATE COOLING OF BRAKES
    • B60T2260/00Interaction of vehicle brake system with other systems
    • B60T2260/06Active Suspension System

Definitions

  • the present invention relates to a control device and a vehicle that control a toe angle of a wheel configured to be steerable, and in particular, suppresses a brake shock in a low speed region immediately before stopping regardless of a driver's skill.
  • the present invention relates to a control device and a vehicle that can perform the above operation.
  • a conventional braking device is generally configured to press a friction material (pad or lining) against a disk or drum that rotates with a wheel, and to reduce the traveling speed of the vehicle by the frictional force. ing.
  • a hydraulic (hydraulic) system that has no delay in operation and high transmission rigidity is usually adopted.
  • Patent Document 1 Japanese Patent Laid-Open No. 5-155325
  • the braking force in the hydraulic braking device is an area A in which the friction material is pressed against the disc or the like with respect to increase / decrease of the brake pedal depression amount (ie, hydraulic pressure). And the region B where the friction material is separated from the disk, etc., changes abruptly, and it becomes an extreme effect whether it is on or off. For this reason, it becomes difficult to finely control the braking force by finely controlling the amount of depression of the brake pedal.
  • the brake pedal depression amount ie, hydraulic pressure
  • the present invention has been made to solve the above-described problems, and provides a control device and a vehicle that can suppress a brake shock in a low speed region immediately before stopping regardless of the skill of the driver.
  • the purpose is that.
  • a control device for a vehicle including a wheel configured to be steerable and an actuator device for steering and driving the wheel.
  • a vehicle speed detecting means for detecting a speed of the vehicle, an operation amount detecting means for detecting an operation amount of a brake operating member operated by a driver, and a reference Storage means for storing a speed value; and when the vehicle speed value detected by the vehicle speed detection means is higher than a reference speed value stored in the storage means, the manipulated variable detection means The actuator device is operated and the vehicle speed detection is performed so that the absolute value of the wheel toe angle is increased or decreased with the increase or decrease of the operation amount of the brake operation member.
  • an actuator operating means for operating the actuator device so that the absolute value of the toe angle of the wheel is reduced.
  • the control device is the control device according to claim 1, wherein the storage means stores a reference operation amount, and the actuator operating means is based on the operation amount detection means. If the detected operation amount of the brake operation member is larger than the reference operation amount stored in the storage means, regardless of the vehicle speed value detected by the vehicle speed detection means, The actuator device is operated so that the absolute value of the toe angle becomes a value corresponding to the operation amount of the brake operation member detected by the operation amount detection means.
  • the control device according to claim 3 is the control device according to claim 1 or 2, wherein the actuator operating means stops the vehicle in a state where a predetermined toe angle is given to the wheel. Then, the actuator device is operated.
  • the control device is the control device according to any one of claims 1 to 3, wherein the wheel includes a left wheel and a right wheel arranged on the left and right of the vehicle,
  • the actuator actuating means actuates the actuator device so that the relationship force S between the left wheel and the right wheel is S toe-in or toe-out.
  • the control device is the control device according to claim 4, wherein the actuator actuating means calculates an absolute value of a toe angle of the left wheel and an absolute value of a toe angle of the right wheel.
  • the actuator device is operated so as to have the same value.
  • the control device controls a toe angle of the wheel with respect to a vehicle having wheels configured to be steerable, and detects a speed of the vehicle.
  • the speed value of the vehicle is lower than the reference speed value stored in the storage means, at least the toe angle of the wheel is accompanied by a decrease in the vehicle speed detected by the vehicle speed detection means. Decrease the absolute value of.
  • a vehicle according to claim 7 includes the control device according to any one of claims 1 to 6.
  • the actuator device is actuated by the actuator actuating means, so that a toe angle is given to the wheel.
  • a lateral force is generated on the wheel, and the lateral force becomes a braking force, so that the traveling speed of the vehicle is reduced.
  • the actuator actuating means increases or decreases the absolute value of the wheel toe angle as the operation amount of the brake operation member increases or decreases when the vehicle speed value is higher than the reference speed value.
  • the actuator actuating means at least reduces the absolute value of the wheel toe angle as the vehicle speed decreases. Since the actuator device is operated, the deceleration acceleration can be gradually reduced in the low speed region immediately before stopping. This makes it possible to gradually extend the suspension that was bent due to the deceleration acceleration at the beginning of braking until the vehicle stops, thus preventing the suspension from rolling back and suppressing the brake shock immediately before stopping. There is an effect that.
  • the braking force in the hydraulic braking device has an extreme effect whether it is on or off with respect to the operation of the brake operation member (brake pedal) in the low speed region immediately before stopping. It was difficult to finely control the braking force by finely controlling the operation amount of the operating member.
  • the braking force is controlled by mechanically increasing or decreasing the toe angle of the wheel, a linear braking force can be obtained even in a low speed region immediately before stopping. it can.
  • the wheel toe angle decreases as the vehicle speed decreases regardless of the amount of operation of the brake operation member.
  • the deceleration acceleration can be gradually reduced to suppress the brake shock immediately before stopping.
  • the absolute value of the wheel toe angle is reduced as the vehicle speed decreases. Therefore, when the vehicle restarts after stopping, the wheel steering operation (the absolute value of the toe angle is reduced). Return to zero Operation) to a minimum (when the absolute value of the toe angle is reduced to zero as the speed decreases, the steering operation at the time of restart is not required), resulting in wheel wear. It is possible to increase the service life by restraining the vehicle and to smoothly restart after stopping.
  • the actuator actuating means when the operation amount of the brake operation member is larger than the reference operation amount, Regardless of the value of the vehicle speed, the actuator device is operated so that the absolute value of the toe angle becomes a value corresponding to the operation amount of the brake operation member, so that the brake operation member can be operated with a larger operation amount than the reference operation amount.
  • the absolute value of the toe angle corresponding to the amount of operation of the brake operation member can be given to the wheel even if it is in the low speed region, so that sufficient braking force can be exerted and emergency There is an effect that braking can be performed reliably.
  • the actuator actuating means has the vehicle in a state where a predetermined toe angle is given to the wheel. Since the actuator device is operated so that the vehicle stops, the braking force for preventing the stopped vehicle from moving can be obtained.
  • the actuator operating means has a relationship between the left wheel and the right wheel. Since the actuator device is actuated so that the vehicle can be operated, the braking force can be exerted while ensuring the steering stability of the vehicle.
  • the actuator actuating means includes an absolute value of a toe angle of the left wheel and an absolute value of the toe angle of the right wheel. Since the actuator device is operated so that the same amount is achieved, the braking force can be exerted while further ensuring the steering stability of the vehicle. There is a remarkable effect at the time of braking control from the state.
  • the operation amount of the brake operation member is detected by the operation amount detection means, and the vehicle Is detected by the vehicle speed detection means, and a toe angle is given to the wheel based on the operation amount of the brake operation member and the vehicle speed detected by each of the detection means.
  • lateral force is generated on the wheels, and the lateral force becomes braking force, so that the traveling speed of the vehicle is reduced.
  • the braking force in the hydraulic braking device has an extreme effect whether it is on or off for the operation of the brake operation member (brake pedal) in the low speed region immediately before stopping. It was difficult to finely control the braking force by finely controlling the operation amount of the operating member.
  • the braking force is controlled by mechanically changing the toe angle of the wheel, a linear braking force can be obtained even in a low speed region immediately before stopping. it can.
  • the wheel toe angle decreases as the vehicle speed decreases regardless of the amount of operation of the brake operation member.
  • the deceleration acceleration can be gradually reduced to suppress the brake shock immediately before stopping.
  • the absolute value of the wheel toe angle is reduced as the speed of the vehicle is decreased. Therefore, when the vehicle restarts after stopping, the wheel steering operation (the absolute value of the toe angle is reduced). (Returning to zero) is minimized (when the absolute value of the toe angle is reduced to zero as the speed decreases, the steering operation at the time of re-starting is unnecessary). Suppressing wheel wear and extending its service life, and smoothing the restart after stopping There is an effect that can be performed.
  • FIG. 1 is a schematic diagram schematically showing a vehicle on which a control device according to a first embodiment of the present invention is mounted.
  • FIG. 2 is a block diagram showing an electrical configuration of a control device.
  • FIG. 3 is a flowchart showing a toe angle control process.
  • FIG. 4 is a schematic diagram schematically showing the contents of a toe angle map.
  • FIG. 5 is a schematic diagram schematically showing the contents of a toe angle map in the second embodiment.
  • FIG. 6 is a schematic diagram schematically showing the contents of a toe angle map in the third embodiment.
  • FIG. 7 is a schematic diagram illustrating the braking force of a conventional hydraulic brake device as compared with the braking force in the present invention.
  • FIG. 1 is a schematic diagram schematically showing a vehicle 1 on which a control device 100 according to the first embodiment of the present invention is mounted.
  • the arrow FWD in FIG. 1 indicates the forward direction of the vehicle 1.
  • FIG. 1 shows a state in which a predetermined toe angle is given to all the wheels 2.
  • the vehicle 1 includes a vehicle body frame BF, a plurality of (four wheels in this embodiment) wheels 2 supported by the vehicle body frame BF, and each of these wheels 2 is driven to rotate independently.
  • the vehicle 1 in the present invention is configured to generate a lateral force by applying a toe angle to the wheel 2 and to use the lateral force as a braking force.
  • a toe angle to the wheel 2
  • the absolute value of the toe angle of the wheel 2 is decreased in accordance with the deceleration of the vehicle 1. As a result, it is possible to suppress a brake shock in a low speed region immediately before stopping.
  • the wheel 2 has four wheels, left and right front wheels 2FL and 2FR located on the front side in the traveling direction of the vehicle 1, and left and right rear wheels 2RL and 2RR located on the rear side in the traveling direction. These front and rear wheels 2FL to 2RR are configured to be steerable by steering devices 20, 30.
  • Steering devices 20 and 30 are steering devices for steering each wheel 2. As shown in FIG. 1, a king pin 21 that supports each wheel 2 so as to be swingable and a knuckle of each wheel 2 are provided. A tie rod 22 connected to an arm (not shown) and a transmission mechanism 23 for transmitting the driving force of the actuator device 4 to the tie rod 22 are mainly provided.
  • the actuator device 4 is a steering drive device for independently steering driving each wheel 2, and as shown in Fig. 1, four actuators (FL to RR actuators 4FL to 4RR) are provided. ).
  • a part for example, only the front wheels 2FL and 2FR
  • all of the actuator device 4 is driven, and a toe angle corresponding to the operation amount of the handle 51 is given.
  • the steering drive of the wheel 2 by the actuator device 4 is caused by the operation of the handle 51 and is performed for the purpose of turning, and for the purpose of the control regardless of whether or not the handle 51 is operated.
  • the former is referred to as turning control and the latter is referred to as toe angle control. Details of toe angle control will be described later (see Fig. 3).
  • FL to RR actuators 4FL to 4RR are constituted by electric motors, and the transmission mechanism portion 23 is constituted by a screw mechanism.
  • the electric motor is rotated, the rotational motion is converted to a linear motion by the transmission mechanism 23 and transmitted to the tie rod 22.
  • each wheel 2 is driven to swing around the king pin 21 as a swing center, and a predetermined steering angle is given to each wheel 2.
  • the wheel driving device 3 is a rotation driving device for independently rotating and driving each wheel 2. As shown in Fig. 1, four electric motors (FL to RR motors 3FL to 3RR) are connected to each wheel. It is configured to be arranged every two (that is, as an in-wheel motor). When the driver operates the accelerator pedal 53, a rotational driving force is applied to each wheel 2 from each wheel drive device 3, and each wheel 2 is rotated at a rotational speed corresponding to the operation amount of the accelerator pedal 53.
  • the control device 100 is a control device for controlling each part of the vehicle 1 configured as described above. For example, when the accelerator pedal 53 is operated, the wheel drive device 3 is driven. On the other hand, when the handle 51 and the pedals 52 and 53 are operated, the actuator device 4 is driven (turning control, toe angle control) and the wheel drive device 3 is controlled.
  • FIG. 2 is a block diagram showing the electrical configuration of the control device 100.
  • the control device 100 includes a CPU 71, a ROM 72, and a RAM 73, which are connected to an input / output port 75 via a bus line 74.
  • the input / output port 75 includes a plurality of wheel drive devices 3 and the like. Devices are connected.
  • the CPU 71 is an arithmetic device that controls each unit connected by the bus line 74.
  • the ROM 72 is a non-rewritable nonvolatile memory storing a control program executed by the CPU 71 (for example, a flowchart of the toe angle control process shown in FIG. 3), fixed value data, and the like. This memory is used to store various data in a rewritable manner when the control program is executed.
  • a toe angle map 72a is provided.
  • the toe angle map 72a is a map in which the relationship between the speed of the vehicle 1 and the toe angle of the wheel 2 is stored in association with the depression amount (operation amount) of the brake pedal 52 (see FIG. 4). Based on the content of the toe angle map 72a, the toe angle to be given to the wheel 2 is determined, and drive control of the actuator device 4 is performed.
  • the wheel driving device 3 is a device for rotationally driving each wheel 2 (see Fig. 1), and four FL to RR motors that apply rotational driving force to each wheel 2.
  • 3FL to 3RR and a drive circuit (not shown) for driving and controlling each of the motors 3FL to 3RR based on a command from the CPU 71 are provided.
  • the actuator device 4 is a device for steering and driving each wheel 2, and includes four FL to RR actuators 4FL to 4RR that apply a steering driving force to each wheel 2.
  • Each of the actuators 4FL to 4RR is provided with a drive circuit (not shown) that controls the drive based on a command from the CPU 71.
  • the steering angle sensor device 31 is a device for detecting the steering angle (toe angle) of each wheel 2 and outputting the detection result to the CPU 71.
  • the steering angle sensor device 31 detects the steering angle of each wheel 2 4
  • Each of the FL to RR steering angle sensors 31FL to 31RR and a processing circuit (not shown) for processing the detection results of the respective steering angle sensors 31FL to 31RR and outputting them to the CPU 71 are provided.
  • each steering angle sensor 31FL to 31RR is provided in each transmission mechanism 23, and the rotational speed when the rotational motion is converted into linear motion in the transmission mechanism 23. It is comprised as a non-contact-type rotation angle sensor which detects this. Since this rotational speed is proportional to the amount of displacement of the tie rod 22, the CPU 71 can obtain the steering angle of each wheel 2 based on the detection result (rotational speed) input from the steering angle sensor device 31.
  • the rudder angle detected by the rudder angle sensor device 31 is an angle formed by the center line of each wheel 2 and a reference line (both lines not shown) of the vehicle 1 (body frame BF). The angle is determined independently of the traveling direction of vehicle 1.
  • the vehicle speed sensor device 32 is a device for detecting the speed (absolute value and traveling direction) of the vehicle 1 with respect to the road surface and outputting the detection result to the CPU 71.
  • the longitudinal acceleration sensor 32a is a sensor that detects acceleration in the longitudinal direction (upward and downward in FIG. 1) of the vehicle 1 (body frame BF), and the lateral acceleration sensor 32b is the vehicle 1 (body frame BF). This sensor detects the acceleration in the left-right direction (left-right direction in FIG. 1).
  • each of the acceleration sensors 32a and 32b is configured as a piezoelectric sensor using a piezoelectric element.
  • the CPU 71 time-integrates the detection results (acceleration values) of the respective acceleration sensors 32a and 32b input from the vehicle speed sensor device 32, and calculates speeds in two directions (front and rear and left and right directions), respectively. At the same time, it is possible to obtain the speed (absolute value and traveling direction) of the vehicle 1 by combining these two direction components.
  • the wheel rotation speed sensor device 33 is a device for detecting the rotation speed of each wheel 2 and outputting the detection result to the CPU 71.
  • the four FL for detecting the rotation speed of each wheel 2 respectively.
  • each rotation sensor 33FL to 33RR is provided in each wheel 2, and the angular velocity of each wheel 2 is detected as the rotation speed. That is, each rotation sensor 33FL to 33RR is an electromagnetic pickup provided with a rotating body that rotates in conjunction with each wheel 2 and a pickup that electromagnetically detects the presence or absence of teeth formed in the circumferential direction of the rotating body. It is configured as a sensor of the type.
  • the CPU 71 calculates the actual peripheral speed of each wheel 2 from the rotational speed of each wheel 2 input from the wheel rotational speed sensor device 33 and the outer diameter of each wheel 2 stored in advance in the ROM 72. Each can be obtained.
  • the ground load sensor device 34 is a device for detecting the ground load generated between each wheel 2 and the road surface and outputting the detection result to the CPU 71. It includes FL to RR load sensors 34FL to 34RR to be detected, and a processing circuit (not shown) that processes the detection results of the load sensors 34FL to 34RR and outputs them to the CPU 71.
  • each of the load sensors 34FL to 34RR is configured as a piezoresistive triaxial load sensor.
  • Each of these load sensors 34FL to 34RR is disposed on a suspension shaft (not shown) of each wheel 2 and detects the above-described ground load in the front-rear direction, left-right direction, and vertical direction of the vehicle 1.
  • the CPU 71 can obtain the friction coefficient ⁇ of the road surface on the ground contact surface of each wheel 2 from the detection results (ground contact load) of the load sensors 34FL to 34RR inputted from the ground load sensor device 34 force. .
  • the toe angle control is a control for giving a toe angle to the wheel 2 for the purpose of obtaining a braking force for reducing the traveling speed of the vehicle 1 as described above.
  • the objective is distinguished from the turning control described above.
  • FIG. 3 is a flowchart showing a toe angle control process.
  • This process is a process that is repeatedly executed by the CPU 71 (for example, at intervals of 0.5 seconds) while the control device 100 is powered on.
  • the CPU 71 first detects the operation amount (depression amount) of the brake pedal 52 (S1), and determines whether or not the brake pedal 52 is operated (depressed). (S2).
  • step S2 If it is determined that the brake pedal 52 is operated in step S2 (S2: Yes), the driver is instructed to decelerate the vehicle 1. Therefore, the speed of vehicle 1 is then detected (S3), and the process proceeds to S4.
  • the speed of the vehicle 1 is detected by the vehicle speed sensor device 32, and is input to the CPU 71 from the vehicle speed sensor device 32.
  • the ROM 72 is provided with the toe angle value of the wheel 2 corresponding to the operation amount (depression amount) of the brake pedal 52 detected in the process of S1 and the speed of the vehicle 1 detected in the process of S3.
  • the tow angle map 72a (see Fig. 2) is read (S4).
  • the contents of the toe angle map 72a will be described with reference to FIG.
  • FIG. 4 is a schematic diagram schematically showing the contents of the toe angle map 72a.
  • the toe angle map 72a stores the relationship between the speed of the vehicle 1 and the toe angle of the wheel 2 in association with the depression amount (operation amount) of the brake pedal 52.
  • the range from 20% to 100% is divided into 5 parts every 20% as the amount of depression (operation amount) of the brake pedal 52. Only five types of solid lines are shown. However, the amount of depression of the brake pedal 52 is stored in the ROM 72 as a finer value (for example, 0 ⁇ 1%).
  • this toe angle map 72a As shown in FIG. 4, when the speed of the vehicle 1 is VI and the depression amount of the brake pedal 52 is 0% (position P1 in FIG. 4), the wheel The toe angle of 2 is 0. When the speed of vehicle 1 is V2 and the amount of depression of brake pedal 52 is 60% (position P2 in FIG. 4), the toe angle of wheel 2 is defined as H3.
  • the toe angle of wheel 2 is defined as hi 3 and the vehicle If the speed of 1 is 0 and the amount of depression of the brake pedal 52 is 0% (position P4 in Fig. 4), the toe angle of wheel 2 is defined as 0 °.
  • each depression amount of the brake pedal 52 (20%, 40%,... , 100%)
  • a reference speed value is set. For example, if the depression amount is 60%, the reference speed value is V3 as shown in FIG.
  • This reference speed value is a speed that becomes a branching point when determining the toe angle of the wheel 2.
  • the tow of the wheel 2 is determined. While the angle is determined by the amount of depression of the brake pedal 52, when the speed of the vehicle 1 is lower than the reference speed value, the toe angle of the wheel 2 is independent of the amount of depression of the brake pedal 52. Determined by the speed of vehicle 1.
  • the depression amount of the brake pedal 52 is fixed at 60%, in the region until the speed of the vehicle 1 is decelerated from V2 to V3 (from position P2 in FIG. 4) As shown in Fig. 4, the toe angle of wheel 2 is determined to be 3 based on the amount of depression of brake pedal 52, as shown in Fig. 4.
  • the toe angle of the wheel 2 is ⁇ 3, ⁇ 2, ⁇ 1, 0 based on the speed of the vehicle 1 as shown in FIG. Is determined.
  • the CPU 71 depresses the brake pedal 52.
  • the tow angle of the wheel 2 is read from the tow angle map 72a based on the detected amount and the speed of the vehicle 1 and based on the depression amount and speed (S4), and the actuator device 4 uses the read tow angle as a target value. Is controlled (S5).
  • a predetermined toe angle is given to the wheel 2 and a lateral force is generated, whereby the speed of the vehicle 1 is decelerated from VI.
  • the toe angle of the wheel 2 is reduced by one or two. 2 and 3 increase the speed of vehicle 1 to V2 (position P in Fig. 4). 2).
  • the wheel 2 increases as the operation amount of the brake pedal 52 increases and decreases. Since the actuator device 4 is operated so that the absolute value of the toe angle of the vehicle is increased or decreased, a braking force that is linear with respect to the amount of operation of the brake pedal 52 at the initial stage of braking when responsiveness and a large braking force are required. Can be obtained.
  • the actuator device 4 when the speed of the vehicle 1 is lower than the reference speed value, the actuator device 4 is set so that the absolute value of the toe angle of the wheel 2 decreases as the speed of the vehicle 1 decreases. Since it is activated, the deceleration acceleration can be gradually reduced in the low-speed range immediately before stopping. As a result, the suspension that has been bent due to the deceleration speed at the beginning of braking can be gradually extended until the vehicle stops, preventing the suspension from rolling back and suppressing the brake shock immediately before stopping. .
  • the braking force in the hydraulic braking device has an extreme effect of whether it is on or off with respect to the operation of the brake pedal in the low speed region immediately before stopping, so the amount of operation of the brake operating member is reduced. It was difficult to finely control the braking force with fine control.
  • the braking force is controlled by mechanically increasing or decreasing the toe angle of the wheel 2, so that the vehicle is in a low speed region immediately before stopping. A linear braking force can be obtained even at low speed (see Fig. 7).
  • the toe angle of the wheel 2 is reduced to 0 °. Therefore, when the vehicle restarts after stopping, the wheel steering operation (toe angle) is reduced. (Returning the absolute value of the angle to 0 °) is unnecessary, and as a result, the wear of wheel 2 can be suppressed, its life can be extended, and the vehicle can smoothly restart after stopping. Can do.
  • FIG. 5 is a schematic diagram schematically showing the contents of a toe angle map in the second embodiment.
  • control device 100 in the first embodiment the case where the toe angle of the wheel 2 is 0 ° when the vehicle 1 is stopped has been described.
  • control device in the second embodiment is provided on the wheel 2.
  • the vehicle 1 is configured to stop with a fixed toe angle.
  • symbol is attached
  • the vehicle 1 is running at a speed VI 1 and is in a state where it is in a state of being PI (position PI 1 in FIG. 5).
  • the CPU 71 detects the depression amount of the brake pedal 52 and the speed of the vehicle 1, and the toe angle of the wheel 2 is determined based on the depression amount and the velocity.
  • the actuator device 4 is driven and controlled using the read toe angle as a target value (see S4 and S5 in FIG. 3).
  • a predetermined toe angle is applied to the wheel 2 and a lateral force is generated, whereby the speed of the vehicle 1 is decelerated from VI I.
  • the toe angle of the wheel 2 is accordingly increased. Is increased to ct l, ⁇ 2 and ⁇ 3 to reduce the speed of vehicle 1 to V12 (position 12 in Fig. 5).
  • the actuator device 4 is operated so that the vehicle 1 stops in a state where the predetermined tow angle 0 is given to the wheel 2.
  • the braking force for preventing the stopped vehicle 1 from moving can be obtained.
  • the vehicle 1 can be maintained in a stopped state, so that it is not necessary to coexist with a hydraulic brake device. Similarly, there is no need to install a parking brake, which can reduce parts costs accordingly.
  • the brake pedal When 52 is greatly depressed and the depression amount reaches 100% (that is, the reference operation amount) (position 22 in FIG. 5), the toe angle of wheel 2 is increased to ⁇ 4.
  • FIG. 6 is a schematic diagram schematically showing the contents of the toe angle map in the third embodiment.
  • control device 100 In the control device 100 according to the first embodiment, the case where the reference speed value changes according to the depression amount of the brake pedal 52, that is, the case where the reference velocity value becomes higher as the depression amount is larger has been described.
  • the control device in the third embodiment is configured such that the reference speed value is a constant value regardless of the amount of depression of the brake pedal.
  • symbol is attached
  • the value of the reference speed value is constant regardless of the depression amount of the brake pedal 52. That is, the amount of depression of the brake pedal 52 is 20%, 40%, 60. /. Or 80. /.
  • the toe angle of the wheel 2 is If the speed of vehicle 1 is lower than V21 (reference speed value) (section from position P25 to position P21 to P24 in Fig. 6) The toe angle is determined by the speed of the vehicle 1 regardless of the brake pedal 52 depression amount.
  • the absolute value of the toe angle of the wheel 2 can be increased or decreased in accordance with the increase or decrease of the operation amount of the brake pedal 52 in the region on the higher speed side than the reference speed value.
  • a linear braking force can be obtained with respect to the amount of operation of the brake pedal 52 in the early stage of braking when responsiveness and a large braking force are required.
  • the absolute value of the toe angle of the wheel 2 is decreased as the speed of the vehicle 1 is decreased in the area on the low speed side from the reference speed value, and the deceleration acceleration is gradually decreased in the low speed area immediately before stopping. Since it can be reduced, as described above, it is possible to prevent the suspension from swinging back and to suppress the brake shock immediately before stopping.
  • the vehicle speed detecting means according to claim 1 is the processing force of S3
  • the operation amount detecting means is the processing power of S1
  • the actuator operating means is S5. Of processing power S, respectively.
  • toe angle control of each wheel 2 may be performed independently.
  • the toe angle control may be performed so that the left and right wheels 2 have the same absolute value toe angle, and the toe angle control is performed so that all the wheels 2 have the same absolute value toe angle. Also good.
  • the force that describes the case where the toe angle control is performed regardless of whether or not the vehicle 1 is turning is not necessarily limited to this.
  • the tow angle control may be performed only when the vehicle is traveling or during turning of a predetermined turning radius or less. This can prevent the behavior of the vehicle 1 from becoming unstable.
  • the vehicle 1 is configured by omitting the brake device (drum brake or disc brake using frictional force), but it is possible to separately provide a powerful brake device in the vehicle 1.
  • the wheel drive device 3 may be configured as a regenerative brake and used as a brake device.
  • the amount of operation of the brake pedal 52 by the driver is greater than the reference operation amount. If the operation amount is too large, it may be determined that emergency braking is necessary, and in addition to braking by friction braking, braking by toe angle control may also be executed.
  • the operation amount of the brake pedal 52 by the driver is the reference operation amount. If the amount of operation is larger than that, it is determined that emergency braking is required, braking by toe angle control is released, and switching to friction braking is performed (braking by friction braking is executed). You may do it. Alternatively, the braking by the released friction brake may be executed again, and the braking by the toe angle control and the braking by the friction brake may be executed together.
  • the amount of operation of the brake pedal 52 by the driver is greater than the reference operation amount. If the operation amount is too large, it may be determined that emergency braking is necessary, and in addition to braking by regenerative braking, braking by toe angle control may also be executed.
  • the amount of operation of the brake pedal 52 by the driver is the reference operation amount. If the amount of operation is larger than that, it is determined that emergency braking is necessary, braking that has been released is executed again, and braking by toe angle control and braking by regenerative braking are executed together It can be configured like this.
  • the amount of operation of the brake pedal 52 by the driver is greater than the reference operation amount. If the operation amount is too large, it may be determined that emergency braking is necessary, and in addition to braking by regenerative braking, braking by friction braking may also be executed.
  • the amount of operation of the brake pedal 52 by the driver is the reference operation amount. If the amount of operation is larger than that, it is determined that emergency braking is necessary, and in addition to braking by toe angle control, at least one or both of braking by regenerative braking and friction braking is controlled by toe angle control. May be configured to be executed together with braking.
  • a camber angle changing mechanism for changing the camber angle of the wheel 2 for example, three expansion / contraction drive means (for example, a hydraulic cylinder) for extending / contracting driving) is provided between the wheel driving device 3 and the vehicle body frame BF. It is possible to provide a mechanism that changes the camber angle (and tow angle) of wheel 2 by controlling the amount of expansion / contraction of each of the three expansion / contraction drive means. You may comprise as follows.
  • the camber angle changing mechanism is controlled so that the wheel 2 exhibits high grip characteristics (that is, The camber angle is changed so that the ground pressure of the 1st tread or 3rd tread increases), and when the speed of the vehicle 1 is decelerated to a predetermined value or less, the wheel 2 will exhibit a low rolling resistance characteristic.
  • the camber angle changing mechanism may be controlled (that is, the camber angle is changed so that the contact pressure of the second tread gradually increases).
  • the content of the toe angle map 72a described in each of the above embodiments is merely an example, and can naturally be constituted by other content.
  • the case where the imaginary line connecting the reference speed values is formed in a straight line has been described. It may be configured by a curve that decreases the rate.
  • the reference operation amount is set to the stepping amount 100%.
  • the reference operation amount is not necessarily limited to this, and for example, the stepping amount 80% is arbitrary. A value can be applied. If the amount of depression is greater than the reference operation amount, the toe angle of wheel 2 can be increased or decreased according to the increase or decrease of the amount of depression, or even if the amount of depression is increased or decreased. The toe angle may be fixed to a predetermined value.

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Abstract

 旋回性能を向上して、安定した旋回を行うことができると共に、運転者の負担を軽減して、快適性を確保することができる車両を提供する。  リンク機構30を屈伸させることで、左右の車輪12L,12Rを共に旋回内側へ傾斜させ、横力によるキャンバースラストを発生させることができるので、旋回力の向上を図ることができる。更に、リンク機構を屈伸させることで、連結リンク40の傾斜と共に乗員部を傾斜させ、車両の重心位置を旋回内輪側へ移動させることができる。これにより、旋回内輪の浮き上がりを防止して、旋回性能の向上を図ることができる。また、このように、旋回時に乗員部を旋回内輪側へ傾斜させることで、乗員に遠心力を体感させ難くすることができる。

Description

明 細 書
制御装置及び車両
技術分野
[0001] 本発明は、転舵可能に構成される車輪のトウ角を制御する制御装置及び車両に関 し、特に、停車直前の低速領域におけるブレーキショックを運転者の技量によらず抑 制することができる制御装置及び車両に関するものである。
背景技術
[0002] 従来の制動装置 (ブレーキ装置)は、一般に、車輪とともに回転するディスクやドラ ムに対して摩擦材 (パッドやライニング)を押し付け、その摩擦力で車両の走行速度を 下げるように構成されている。また、ブレーキペダルの操作力を伝達する伝達方式に は、通常、作動遅れがなく伝達剛性が高い油圧 (液圧)式が採用されている。
[0003] この油圧式の制動装置では、車両の制動時における車輪のスリップ率を油圧の増 減により制御して、車輪のロック(車両は走行しているが車輪の回転は停止している 状態)を回避することで、車輪の制動力の低下を防止して車体姿勢を安定させるアン チロック制御も知られている(特許文献 1)。
特許文献 1:特開平 5— 155325号公報
発明の開示
発明が解決しょうとする課題
[0004] ところで、走行中の車両を減速させて停車する場合、ブレーキペダルの踏み込み 量を一定に保持したのでは、減速カ卩速度でサスペンションが大きくたわみ、そのサス ペンションが伸びる際に車両の揺り返しが発生することによって、停車直前のブレー キショックが大きくなる。
[0005] そのため、運転技量の優れた運転者は、制動初期では大きな減速加速度を発生さ せる一方、停車直前の低速領域ではブレーキペダルの踏み込み量を微妙に操作し て減速加速度を徐々に減少させることで、サスペンションによる揺り返しを防止して、 停車直前のブレーキショックを小さくする。
[0006] し力、しながら、上述した従来の油圧式の制動装置では、摩擦材をディスク等に押し 付ける'離すという動作により制動力を制御する構成であるため、ブレーキペダルの 操作 (踏み込み量)に対する制動力の過渡特性が悪ぐ運転技量の劣る初心者では 制動力をコントロールすることが困難で、停車直前のブレーキショックを小さくすること ができなレヽとレ、う問題点があった。
[0007] 即ち、図 7に示すように、油圧式の制動装置における制動力は、ブレーキペダルの 踏み込み量 (即ち、油圧)の増減に対して、摩擦材がディスク等に押し付けられた領 域 Aと摩擦材をディスク等から離された領域 Bとの間で急激に変化し、オンかオフかと レ、う極端な効き方となる。そのため、ブレーキペダルの踏み込み量を微妙にコント口 ールして、制動力を細かに制御することが困難となる。
[0008] 本発明は上述した問題点を解決するためになされたものであり、停車直前の低速 領域におけるブレーキショックを運転者の技量によらず抑制することができる制御装 置及び車両を提供することを目的としている。
課題を解決するための手段
[0009] この目的を達成するために、請求項 1記載の制御装置は、転舵可能に構成される 車輪と、その車輪を操舵駆動するァクチユエータ装置とを有する車両に対し、前記ァ クチユエータ装置を作動させ、前記車輪のトウ角を制御するものであり、前記車両の 速度を検出する車両速度検出手段と、運転者により操作されるブレーキ操作部材の 操作量を検出する操作量検出手段と、基準速度値を記憶する記憶手段と、前記車 両速度検出手段により検出された前記車両の速度の値が前記記憶手段に記憶され る基準速度値よりも高速である場合には、前記操作量検出手段により検出された前 記ブレーキ操作部材の操作量の増減に伴って前記車輪のトウ角の絶対値が増減さ れるように、前記ァクチユエータ装置を作動させると共に、前記車両速度検出手段に より検出された前記車両の速度の値が前記記憶手段に記憶される基準速度値よりも 低速である場合には、少なくとも、前記車両速度検出手段により検出された前記車両 の速度の減少に伴って前記車輪のトウ角の絶対値が減少されるように、前記ァクチュ エータ装置を作動させるァクチユエータ作動手段と、を備えている。
[0010] 請求項 2記載の制御装置は、請求項 1記載の制御装置において、前記記憶手段は 、基準操作量を記憶し、前記ァクチユエータ作動手段は、前記操作量検出手段によ り検出された前記ブレーキ操作部材の操作量が前記記憶手段に記憶される基準操 作量よりも大きな値である場合、前記車両速度検出手段により検出された前記車両 の速度の値に関わらず、前記トウ角の絶対値が前記操作量検出手段により検出され た前記ブレーキ操作部材の操作量に応じた値となるように、前記ァクチユエータ装置 を作動させる。
[0011] 請求項 3記載の制御装置は、請求項 1又は 2に記載の制御装置において、前記ァ クチユエータ作動手段は、前記車輪に所定のトウ角が付与された状態で前記車両が 停車するように、前記ァクチユエータ装置を作動させる。
[0012] 請求項 4記載の制御装置は、請求項 1から 3のいずれかに記載の制御装置におい て、前記車輪は、前記車両の左右に配設される左車輪と右車輪とを備え、前記ァク チユエータ作動手段は、前記左車輪と右車輪との関係力 Sトーイン又はトーアウトとなる ように、前記ァクチユエータ装置を作動させる。
[0013] 請求項 5記載の制御装置は、請求項 4記載の制御装置において、前記ァクチユエ ータ作動手段は、前記左車輪のトウ角の絶対値と前記右車輪のトウ角の絶対値とが 同値となるように、前記ァクチユエータ装置を作動させる。
[0014] 請求項 6記載の制御装置は、転舵可能に構成される車輪を有する車両に対し、前 記車輪のトウ角を制御するものであり、前記車両の速度を検出する車両速度検出手 段と、運転者により操作されるブレーキ操作部材の操作量を検出する操作量検出手 段と、基準速度値を記憶する記憶手段と、を備え、前記車両速度検出手段により検 出された前記車両の速度の値が前記記憶手段に記憶される基準速度値よりも低速 である場合には、少なくとも、前記車両速度検出手段により検出された前記車両の速 度の減少に伴って前記車輪のトウ角の絶対値を減少させる。
[0015] 請求項 7記載の車両は、請求項 1から 6のいずれかに記載の制御装置を備えている 発明の効果
[0016] 請求項 1記載の制御装置によれば、車両の走行中にブレーキ操作部材が運転者 により操作されると、そのブレーキ操作部材の操作量が操作量検出手段により検出さ れると共に、車両の速度が車両速度検出手段により検出され、これら各検出手段に より検出されたブレーキ操作部材の操作量及び車両の速度に基づいて、ァクチユエ ータ装置がァクチユエータ作動手段により作動されることで、車輪にトウ角が付与され る。これにより、車輪に横力が発生し、その横力が制動力となることで、車両の走行速 度が減速される。
[0017] この場合、ァクチユエータ作動手段は、車両の速度の値が基準速度値よりも高速で ある場合に、ブレーキ操作部材の操作量の増減に伴って車輪のトウ角の絶対値が増 減されるように、ァクチユエータ装置を作動させるので、応答性と大きな制動力とが必 要となる制動初期において、ブレーキ操作部材の操作量に対してリニアな制動力を 得ることができるという効果がある。
[0018] 一方、ァクチユエータ作動手段は、車両の速度の値が基準速度値よりも低速である 場合に、少なくとも、車両の速度の減少に伴って車輪のトウ角の絶対値が減少される ように、ァクチユエータ装置を作動させるので、停車直前の低速領域において、減速 加速度を徐々に減少させることができる。これにより、制動初期の減速加速度によりた わんでいたサスペンションを停車までの間に徐々に伸ばすことができるので、サスぺ ンシヨンによる揺り返しを防止して、停車直前のブレーキショックを抑制することができ るという効果がある。
[0019] 即ち、油圧式の制動装置における制動力は、停車直前の低速領域におけるブレー キ操作部材 (ブレーキペダル)の操作に対して、オンかオフかという極端な効き方とな るため、ブレーキ操作部材の操作量を微妙にコントロールして、制動力を細かに制御 することが困難であった。
[0020] これに対し、本発明によれば、車輪のトウ角を機械的に増減させて制動力を制御す る方式であるので、停車直前の低速領域においてもリニアな制動力を得ることができ る。特に、車両の速度の値が基準速度値よりも低速となった場合には、ブレーキ操作 部材の操作量に関わらず、車両の速度の減少に伴って、車輪のトウ角を減少させる ので、運転者の技量によらず、減速加速度を徐々に減少させ、停車直前のブレーキ ショックを抑制することができる。
[0021] また、本発明によれば、車両の速度の減少に伴って車輪のトウ角の絶対値を減少さ せるので、停車後の再発進時には、車輪の操舵動作(トウ角の絶対値をゼロに戻す 動作)を最小限に抑制する(速度の減少に伴ってトウ角の絶対値をゼロまで減少させ る場合には再発進時における操舵動作を不要とする)ことができ、その結果、車輪の 摩耗を抑制してその高寿命化を図ることができると共に停車後の再発進をスムーズ に行うことができるという効果がある。
[0022] 請求項 2記載の制御装置によれば、請求項 1記載の制御装置の奏する効果に加え 、ァクチユエータ作動手段は、ブレーキ操作部材の操作量が基準操作量よりも大きな 値である場合、車両の速度の値に関わらず、トウ角の絶対値がブレーキ操作部材の 操作量に応じた値となるように、ァクチユエータ装置を作動させるので、基準操作量よ りも大きな操作量でブレーキ操作部材が操作された場合には、低速領域にぉレ、ても 、ブレーキ操作部材の操作量に応じたトウ角の絶対値を車輪に付与することができる ので、十分な制動力を発揮させ、緊急制動を確実に行うことができるという効果があ る。
[0023] 請求項 3記載の制御装置によれば、請求項 1又は 2に記載の制御装置の奏する効 果に加え、ァクチユエータ作動手段は、車輪に所定のトウ角が付与された状態で車 両が停車するように、ァクチユエータ装置を作動させるので、停車した車両が動き出 さないようにするための制動力を得ることができるという効果がある。
[0024] その結果、例えば、坂道で車両を停車させた場合でも、その車両を停車状態に維 持することができるので、油圧式のブレーキ装置を併存させることが不要になるという 効果がある。同様に、駐車ブレーキを設けることも不要になるので、その分、部品コス トの削減を図ることができる。
[0025] 請求項 4記載の制御装置によれば、請求項 1から 3のレ、ずれかに記載の制御装置 の奏する効果に加え、ァクチユエータ作動手段は、左車輪と右車輪との関係がトーィ ンとなるように、ァクチユエータ装置を作動させるので、車両の操縦安定性を確保しつ つ、制動力を発揮させることができるという効果がある。
[0026] 請求項 5記載の制御装置によれば、請求項 4記載の制御装置の奏する効果に加え 、ァクチユエータ作動手段は、左車輪のトウ角の絶対値と右車輪のトウ角の絶対値と が同量となるように、ァクチユエータ装置を作動させるので、車両の操縦安定性をより 一層確保しつつ、制動力を発揮させることができるという効果があり、特に、直進走行 状態からの制動制御時において顕著な効果を奏する。
[0027] 請求項 6記載の制御装置によれば、車両の走行中にブレーキ操作部材が運転者 により操作されると、そのブレーキ操作部材の操作量が操作量検出手段により検出さ れると共に、車両の速度が車両速度検出手段により検出され、これら各検出手段に より検出されたブレーキ操作部材の操作量及び車両の速度に基づいて、車輪にトウ 角が付与される。これにより、車輪に横力が発生し、その横力が制動力となることで、 車両の走行速度が減速される。
[0028] 具体的には、車両の速度の値が基準速度値よりも低速である場合に、少なくとも、 車両の速度の減少に伴って車輪のトウ角の絶対値が減少されるので、停車直前の低 速領域において、減速加速度を徐々に減少させることができる。これにより、制動初 期の減速カ卩速度によりたわんでいたサスペンションを停車までの間に徐々に伸ばす ことができるので、サスペンションによる揺り返しを防止して、停車直前のブレーキショ ックを抑制することができるという効果がある。
[0029] 即ち、油圧式の制動装置における制動力は、停車直前の低速領域におけるブレー キ操作部材 (ブレーキペダル)の操作に対して、オンかオフかという極端な効き方とな るため、ブレーキ操作部材の操作量を微妙にコントロールして、制動力を細かに制御 することが困難であった。
[0030] これに対し、本発明によれば、車輪のトウ角を機械的に変化させて制動力を制御す る方式であるので、停車直前の低速領域においてもリニアな制動力を得ることができ る。特に、車両の速度の値が基準速度値よりも低速となった場合には、ブレーキ操作 部材の操作量に関わらず、車両の速度の減少に伴って、車輪のトウ角を減少させる ので、運転者の技量によらず、減速加速度を徐々に減少させ、停車直前のブレーキ ショックを抑制することができる。
[0031] また、本発明によれば、車両の速度の減少に伴って車輪のトウ角の絶対値を減少さ せるので、停車後の再発進時には、車輪の操舵動作(トウ角の絶対値をゼロに戻す 動作)を最小限に抑制する(速度の減少に伴ってトウ角の絶対値をゼロまで減少させ る場合には再発進時における操舵動作を不要とする)ことができ、その結果、車輪の 摩耗を抑制してその高寿命化を図ることができると共に停車後の再発進をスムーズ に行うことができるという効果がある。
[0032] 請求項 7記載の車両によれば、請求項 1から 6のいずれかに記載の制御装置の奏 する効果と同様の効果を奏する。
図面の簡単な説明
[0033] [図 1]本発明の第 1実施の形態における制御装置が搭載される車両を模式的に示し た模式図である。
[図 2]制御装置の電気的構成を示したブロック図である。
[図 3]トウ角制御処理を示すフローチャートである。
[図 4]トウ角マップの内容を模式的に図示する模式図である。
[図 5]第 2実施の形態におけるトウ角マップの内容を模式的に図示する模式図である
[図 6]第 3実施の形態におけるトウ角マップの内容を模式的に図示する模式図である
[図 7]従来の油圧式のブレーキ装置による制動力を本発明における制動力と対比さ せて図示する模式図である。
符号の説明
100 制御装置
1 車両
2 車輪
2FL 前輪 (車輪、左車輪)
2FR 前輪 (車輪、右車輪)
2RL 後輪 (車輪、左車輪)
2RR 後輪 (車輪、右車輪)
4 ァクチユエータ装置
4FL〜4RR FL〜RRァクチユエータ(ァクチユエータ装置)
52 ブレーキペダル(ブレーキ操作部材)
72 ROM (記憶手段)
V3, VI 3, V21 基準速度値の一例 発明を実施するための最良の形態
[0035] 以下、本発明の好ましい実施の形態について添付図面を参照して説明する。図 1 は、本発明の第 1実施の形態における制御装置 100が搭載される車両 1を模式的に 示した模式図である。なお、図 1の矢印 FWDは、車両 1の前進方向を示す。また、図 1では、全車輪 2に所定のトウ角が付与された状態が図示されている。
[0036] まず、車両 1の概略構成について説明する。車両 1は、図 1に示すように、車体フレ ーム BFと、その車体フレーム BFに支持される複数 (本実施の形態では 4輪)の車輪 2と、それら各車輪 2を独立に回転駆動する車輪駆動装置 3と、各車輪 2を独立に操 舵駆動するァクチユエータ装置 4とを主に備えてレ、る。
[0037] 本発明における車両 1は、車輪 2にトウ角を付与することで、横力を発生させ、この 横力を制動力として利用するように構成されている。なお、後述するように、車両 1の 速度の値が基準速度よりも減速されると、その車両 1の減速に応じて車輪 2のトウ角の 絶対値が減少される。これにより、停車直前の低速領域におけるブレーキショックを 抑制可能に構成されている。
[0038] 次いで、各部の詳細構成について説明する。車輪 2は、図 1に示すように、車両 1の 進行方向前方側に位置する左右の前輪 2FL, 2FRと、進行方向後方側に位置する 左右の後輪 2RL, 2RRとの 4輪を備え、これら前後輪 2FL〜2RRは、ステアリング装 置 20, 30により操舵可能に構成されている。
[0039] ステアリング装置 20, 30は、各車輪 2を操舵するための操舵装置であり、図 1に示 すように、各車輪 2を揺動可能に支持するキングピン 21と、各車輪 2のナックルアーム (図示せず)に連結されるタイロッド 22と、そのタイロッド 22にァクチユエータ装置 4の 駆動力を伝達する伝達機構部 23とを主に備えて構成されている。
[0040] ァクチユエータ装置 4は、上述したように、各車輪 2を独立に操舵駆動するための操 舵駆動装置であり、図 1に示すように、 4個のァクチユエータ(FL〜RRァクチユエータ 4FL〜4RR)を備えて構成されている。運転者がハンドル 51を操作した場合には、 ァクチユエータ装置 4の一部(例えば、前輪 2FL, 2FRのみ)又は全部が駆動され、 ハンドル 51の操作量に応じたトウ角が付与される。
[0041] また、運転者によるハンドル操作が行われていない場合であっても、ブレーキぺダ ル 52が踏み込まれた(操作された)場合には、ァクチユエータ装置 4 (FL〜RRァクチ ユエータ 4FL〜4RR)が駆動され、車輪 2にトウ角が付与される。これにより、車輪 2に 横力を発生させ、この横力を制動力として利用することで、車両 1の速度を減速させ る。
[0042] このように、ァクチユエータ装置 4による車輪 2の操舵駆動は、ハンドル 51の操作に 起因し、旋回を目的として行われる場合と、ハンドル 51の操作の有無に関わらず、制 動を目的として行われる場合との 2種類があり、本実施の形態では前者を旋回制御と 称し、後者をトウ角制御と称す。なお、トウ角制御の詳細については、後述する(図 3 参照)。
[0043] ここで、本実施の形態では、 FL〜: RRァクチユエータ 4FL〜4RRが電動モータで構 成されると共に、伝達機構部 23がねじ機構で構成される。電動モータが回転されると 、その回転運動が伝達機構部 23により直線運動に変換され、タイロッド 22に伝達さ れる。その結果、各車輪 2がキングピン 21を揺動中心として揺動駆動され、各車輪 2 に所定の舵角が付与される。
[0044] 車輪駆動装置 3は、各車輪 2を独立に回転駆動するための回転駆動装置であり、 図 1に示すように、 4個の電動モータ(FL〜RRモータ 3FL〜3RR)を各車輪 2ごとに (即ち、インホイールモータとして)配設して構成されている。運転者がアクセルぺダ ル 53を操作した場合には、各車輪駆動装置 3から回転駆動力が各車輪 2に付与され 、各車輪 2がアクセルペダル 53の操作量に応じた回転速度で回転される。
[0045] 制御装置 100は、上述のように構成された車両 1の各部を制御するための制御装 置であり、例えば、アクセルペダル 53が操作された場合などには、車輪駆動装置 3の 駆動制御を行う一方、ハンドル 51や各ペダル 52, 53が操作された場合などには、ァ クチユエータ装置 4の駆動制御 (旋回制御、トウ角制御)や車輪駆動装置 3の駆動制 御を行う。
[0046] 次いで、図 2を参照して、制御装置 100の詳細構成について説明する。図 2は、制 御装置 100の電気的構成を示したブロック図である。制御装置 100は、図 2に示すよ うに、 CPU71、 ROM72及び RAM73を備え、これらはバスライン 74を介して入出力 ポート 75に接続されている。また、入出力ポート 75には、車輪駆動装置 3等の複数 の装置が接続されている。
[0047] CPU71は、バスライン 74により接続された各部を制御する演算装置である。 ROM 72は、 CPU71により実行される制御プログラム(例えば、図 3に図示されるトウ角制 御処理のフローチャート)や固定値データ等を格納した書き換え不能な不揮発性のメ モリであり、 RAM73は、制御プログラムの実行時に各種のデータを書き換え可能に 記憶するためのメモリである。
[0048] ここで、 ROM72には、図 2に示すように、トウ角マップ 72aが設けられている。トウ角 マップ 72aは、車両 1の速度と車輪 2のトウ角との関係をブレーキペダル 52の踏み込 み量 (操作量)に対応付けて記憶したマップであり(図 4参照)、 CPU71は、このトウ 角マップ 72aの内容に基づいて、車輪 2に付与するトウ角を決定し、ァクチユエータ 装置 4の駆動制御を行う。
[0049] 車輪駆動装置 3は、上述したように、各車輪 2 (図 1参照)を回転駆動するための装 置であり、各車輪 2に回転駆動力を付与する 4個の FL〜RRモータ 3FL〜3RRと、そ れら各モータ 3FL〜3RRを CPU71からの命令に基づいて駆動制御する駆動回路( 図示せず)とを備えている。
[0050] ァクチユエータ装置 4は、上述したように、各車輪 2を操舵駆動するための装置であ り、各車輪 2に操舵駆動力を付与する 4個の FL〜RRァクチユエータ 4FL〜4RRと、 それら各ァクチユエータ 4FL〜4RRを CPU71からの命令に基づいて駆動制御する 駆動回路(図示せず)とを備えている。
[0051] 舵角センサ装置 31は、各車輪 2の舵角(トウ角)を検出すると共に、その検出結果を CPU71に出力するための装置であり、各車輪 2の舵角をそれぞれ検出する 4個の F L〜RR舵角センサ 31FL〜31RRと、それら各舵角センサ 31FL〜31RRの検出結 果を処理して CPU71に出力する処理回路(図示せず)とを備えてレ、る。
[0052] なお、本実施の形態では、各舵角センサ 31FL〜31RRが各伝達機構部 23にそれ ぞれ設けられ、その伝達機構部 23において回転運動が直線運動に変換される際の 回転数を検出する非接触式の回転角度センサとして構成されている。この回転数は 、タイロッド 22の変位量に比例するので、 CPU71は、舵角センサ装置 31から入力さ れた検出結果(回転数)に基づいて、各車輪 2の舵角を得ることができる。 [0053] ここで、舵角センサ装置 31により検出される舵角とは、各車輪 2の中心線と車両 1 ( 車体フレーム BF)の基準線 (各線ともに図示せず)とがなす角度であり、車両 1の進 行方向とは無関係に定まる角度である。
[0054] 車両速度センサ装置 32は、路面に対する車両 1の速度(絶対値及び進行方向)を 検出すると共に、その検出結果を CPU71に出力するための装置であり、前後及び 左右方向加速度センサ 32a, 32bと、それら各加速度センサ 32a, 32bの検出結果を 処理して CPU71に出力する処理回路(図示せず)とを備えてレ、る。
[0055] 前後方向加速度センサ 32aは、車両 1 (車体フレーム BF)の前後方向(図 1上下方 向)の加速度を検出するセンサであり、左右方向加速度センサ 32bは、車両 1 (車体 フレーム BF)の左右方向(図 1左右方向)の加速度を検出するセンサである。なお、 本実施の形態では、これら各加速度センサ 32a, 32bが圧電素子を利用した圧電型 センサとして構成されてレ、る。
[0056] CPU71は、車両速度センサ装置 32から入力された各加速度センサ 32a, 32bの 検出結果 (加速度値)を時間積分して、 2方向(前後及び左右方向)の速度をそれぞ れ算出すると共に、それら 2方向成分を合成することで、車両 1の速度(絶対値及び 進行方向)を得ること力 Sできる。
[0057] 車輪回転速度センサ装置 33は、各車輪 2の回転速度を検出すると共に、その検出 結果を CPU71に出力するための装置であり、各車輪 2の回転速度をそれぞれ検出 する 4個の FL〜RR回転速度センサ 33FL〜33RRと、それら各回転速度センサ 33F L〜33RRの検出結果を処理して CPU71に出力する処理回路(図示せず)とを備え ている。
[0058] なお、本実施の形態では、各回転センサ 33FL〜33RRが各車輪 2に設けられ、各 車輪 2の角速度を回転速度として検出する。即ち、各回転センサ 33FL〜33RRは、 各車輪 2に連動して回転する回転体と、その回転体の周方向に多数形成された歯の 有無を電磁的に検出するピックアップとを備えた電磁ピックアップ式のセンサとして構 成されている。
[0059] CPU71は、車輪回転速度センサ装置 33から入力された各車輪 2の回転速度と、 予め ROM72に記憶されている各車輪 2の外径とから、各車輪 2の実際の周速度を それぞれ得ることができる。
[0060] 接地荷重センサ装置 34は、各車輪 2と路面との間に発生する接地荷重を検出する と共に、その検出結果を CPU71に出力するための装置であり、各車輪 2の接地荷重 をそれぞれ検出する FL〜RR荷重センサ 34FL〜34RRと、それら各荷重センサ 34 FL〜34RRの検出結果を処理して CPU71に出力する処理回路(図示せず)とを備 えている。
[0061] なお、本実施の形態では、各荷重センサ 34FL〜34RRがピエゾ抵抗型の 3軸荷重 センサとして構成されている。これら各荷重センサ 34FL〜34RRは、各車輪 2のサス ペンション軸(図示せず)上に配設され、上述した接地荷重を車両 1の前後方向、左 右方向および垂直方向で検出する。
[0062] CPU71は、接地荷重センサ装置 34力、ら入力された各荷重センサ 34FL〜34RR の検出結果 (接地荷重)より、各車輪 2の接地面における路面の摩擦係数 μを得るこ とができる。
[0063] 例えば、前輪 2FLに着目すると、 FL荷重センサ 34FLにより検出された車両 1の前 後方向、左右方向および垂直方向の荷重がそれぞれ Fx、 Fy及び Fzである場合に は、前輪 2FLの接地面に対応する部分の路面の摩擦係数/ は、車両 1の進行方向 の摩擦係数 μ χが Fx/Fzにより、車両 1の左右方向の摩擦係数 が Fy/Fzにより 、それぞれ算出される。
[0064] 図 2に示す他の入出力装置 35としては、例えば、ハンドノレ 51、ブレーキペダル 52 及びアクセルペダル 53 (いずれも図 1参照)の操作状態(回転角や踏み込み量、操 作速度など)を検出するための操作状態検出センサ装置(図示せず)が例示される。
[0065] 次いで、図 3及び図 4を参照して、本発明のトウ角制御について説明する。なお、ト ゥ角制御とは、上述した通り、車両 1の走行速度を下げるための制動力を得ることを 目的として、車輪 2にトウ角を付与するための制御であり、車両 1の旋回を目的とする 上述した旋回制御と区別される。
[0066] 図 3は、トウ角制御処理を示すフローチャートである。この処理は、制御装置 100の 電源が投入されている間、 CPU71によって繰り返し (例えば、 0. 5秒間隔で)実行さ れる処理である。 [0067] CPU71は、トウ角制御処理に関し、まず、ブレーキペダル 52の操作量(踏み込み 量)を検出し(S1)、ブレーキペダル 52が操作されている(踏み込まれている)か否か を判断する(S2)。
[0068] S2の処理にぉレ、て、ブレーキペダル 52が操作されてレ、ると判断される場合には(S 2: Yes)、車両 1の減速が運転者より指示されているということであるので、次いで、車 両 1の速度を検出し(S3)、 S4の処理へ移行する。
[0069] なお、上述したように、車両 1の速度は車両速度センサ装置 32により検出され、そ の車両速度センサ装置 32から CPU71に入力される。
[0070] S4の処理では、 S1の処理で検出したブレーキペダル 52の操作量(踏み込み量) 及び S3の処理で検出した車両 1の速度に対応する車輪 2のトウ角の値を、 ROM72 に設けられているトウ角マップ 72a (図 2参照)より読み取る(S4)。ここで、図 4を参照 して、トウ角マップ 72aの内容について説明する。
[0071] 図 4は、トウ角マップ 72aの内容を模式的に図示した模式図である。図 4に示すよう に、トウ角マップ 72aには、車両 1の速度と車輪 2のトウ角との関係がブレーキペダル 52の踏み込み量 (操作量)に対応付けられて記憶されてレ、る。
[0072] なお、図 4では、図面を簡素化して理解を容易とするために、ブレーキペダル 52の 踏み込み量 (操作量)として、 20%から 100%までの範囲を 20%毎に 5分割した 5種 類の実線のみが図示されている。但し、 ROM72には、ブレーキペダル 52の踏み込 み量がより細かな値 (例えば、 0· 1%)で記憶されている。
[0073] このトウ角マップ 72aによれば、図 4に示すように、車両 1の速度が VI、かつ、ブレ ーキペダル 52の踏み込み量が 0%の場合には(図 4の位置 P1)、車輪 2のトウ角は 0 。 と規定され、車両 1の速度が V2、かつ、ブレーキペダル 52の踏み込み量が 60% の場合には(図 4の位置 P2)、車輪 2のトウ角はひ 3と規定される。
[0074] 同様に、車両 1の速度が V3、かつ、ブレーキペダル 52の踏み込み量が 60%の場 合には(図 4の位置 P3)、車輪 2のトウ角はひ 3と規定され、車両 1の速度が 0、かつ、 ブレーキペダル 52の踏み込み量が 0%の場合には(図 4の位置 P4)、車輪 2のトウ角 は 0° と規定される。
[0075] ここで、本実施の形態では、ブレーキペダル 52の各踏み込み量(20%、 40%、 . . . 、 100%)毎に基準速度値が設定されており、例えば、踏み込み量 60%であれば、 図 4に示すように、基準速度値は V3とされている。
[0076] この基準速度値は、車輪 2のトウ角を決定する際の分岐点となる速度であり、この基 準速度値よりも車両 1の速度が高速である場合には、車輪 2のトウ角は、ブレーキぺ ダル 52の踏み込み量によって決定される一方、車両 1の速度が基準速度値よりも低 速である場合には、車輪 2のトウ角は、ブレーキペダル 52の踏み込み量に関わらず、 車両 1の速度によって決定される。
[0077] 例えば、ブレーキペダル 52の踏み込み量が 60%に固定されている状態を仮定す ると、車両 1の速度が V2から V3まで減速されるまでの領域では(図 4の位置 P2から 位置 P3までの区間)、車輪 2のトウ角は、図 4に示すように、ブレーキペダル 52の踏 み込み量に基づいて、 ひ 3と決定される。
[0078] 一方、ブレーキペダル 52の踏み込み量が 60%に固定されている状態であっても、 車両 1の速度が V3よりも低速となる領域では(図 4の位置 P3から位置 P4までの区間 )、車輪 2のトウ角は、図 4に示すように、車両 1の速度に基づいて、 α 3、 α 2、 α 1、 0 。 と決定される。
[0079] 図 3に戻って説明する。 S4の処理において、ブレーキペダル 52の操作量(踏み込 み量)及び車両 1の速度に対応する車輪 2のトウ角の値をトウ角マップ 72aより読み取 つた後は、その読み取ったトウ角を目標値としてァクチユエータ装置 4を駆動制御して (S5)、このトウ角制御処理を終了する。
[0080] 具体的には、例えば、車両 1が速度 VIで走行している状態(図 4の位置 P1)におい て、運転者によりブレーキペダル 52が踏み込まれると、 CPU71は、ブレーキペダル 52の踏み込み量と車両 1の速度と検出し、それら踏み込み量と速度に基づいて、車 輪 2のトウ角をトウ角マップ 72aより読み出すと共に(S4)、その読み出したトウ角を目 標値としてァクチユエータ装置 4を駆動制御する(S5)。
[0081] これにより、車輪 2に所定のトウ角が付与され、横力が発生することで、車両 1の速 度が VIから減速される。そして、例えば、図 4に示すように、ブレーキペダル 52の踏 み込み量が 20%、 40%、 60%と更に増加されると、これに伴って、車輪 2のトウ角が ひ 1、 ひ 2、 ひ 3と増カロされることで、車両 1の速度が V2まで減速される(図 4の位置 P 2)。
[0082] この状態(図 4の位置 P2)において、例えば、ブレーキペダル 52の踏み込み量が 6 0%に固定されると、図 4に示すように、車両 1の速度が V2から V3に減速されるまで の領域(図 4の位置 P2から位置 P3までの区間)では、車輪 2のトウ角がひ 3に固定さ れる。
[0083] そして、ブレーキペダル 52の踏み込み量が 60%に固定されたまま、車両 1の速度 が V3 (即ち、基準速度値)よりも低速に減速されると、図 4に示すように、ブレーキぺ ダル 52の踏み込み量に関わらず、車輪 2のトウ角は、車両 1の速度の減少に伴って、 ひ 2、 ひ 1と減少されると共に、車両 1の停車により、 0° となる。
[0084] このように、第 1実施の形態における制御装置 100によれば、車両 1の速度が基準 速度値よりも高速である場合には、ブレーキペダル 52の操作量の増減に伴って車輪 2のトウ角の絶対値が増減されるように、ァクチユエータ装置 4を作動させるので、応 答性と大きな制動力とが必要となる制動初期において、ブレーキペダル 52の操作量 に対してリニアな制動力を得ることができる。
[0085] 一方、車両 1の速度が基準速度値よりも低速である場合には、車両 1の速度の減少 に伴って車輪 2のトウ角の絶対値が減少されるように、ァクチユエータ装置 4を作動さ せるので、停車直前の低速領域において、減速加速度を徐々に減少させることがで きる。これにより、制動初期の減速カ卩速度によりたわんでいたサスペンションを停車ま での間に徐々に伸ばすことができるので、サスペンションによる揺り返しを防止して、 停車直前のブレーキショックを抑制することができる。
[0086] 即ち、油圧式の制動装置における制動力は、停車直前の低速領域におけるブレー キペダルの操作に対して、オンかオフかという極端な効き方となるため、ブレーキ操 作部材の操作量を微妙にコントロールして、制動力を細かに制御することが困難であ つた。
[0087] これに対し、第 1実施の形態における制御装置 100によれば、車輪 2のトウ角を機 械的に増減させて制動力を制御する方式であるので、停車直前の低速領域にぉレヽ てもリニアな制動力を得ることができる(図 7参照)。
[0088] 特に、車両 1の速度の値が基準速度値よりも低速となった場合には、ブレーキぺダ ル 52の踏み込み量に関わらず、車両 1の速度の減少に伴って、車輪 2のトウ角を減 少させるので、運転者の技量によらず、減速加速度を徐々に減少させ、停車直前の ブレーキショックを抑制することができる。
[0089] また、第 1実施の形態における制御装置 100によれば、車両 1の停車時には車輪 2 のトウ角を 0° まで減少させるので、停車後の再発進時には、車輪の操舵動作(トウ 角の絶対値を 0° に戻す動作)を不要とすることができ、その結果、車輪 2の摩耗を 抑制してその高寿命化を図ることができると共に停車後の再発進をスムーズに行うこ とができる。
[0090] S2の処理において、ブレーキペダル 52が操作されて(踏み込まれて)いないと判 断される場合には(S2: No)、前回の処理ではブレーキペダル 52が操作されてレ、た( 踏み込まれていた)力 今回の処理においてブレーキペダル 52の操作が解除された 可能性があるので、車輪 2のトウ角が 0° となるようにァクチユエータ装置を駆動制御 した後(S6)、このトウ角制御処理を終了する。
[0091] 次いで、図 5を参照して、第 2実施の形態について説明する。図 5は、第 2実施の形 態におけるトウ角マップの内容を模式的に図示した模式図である。
[0092] 第 1実施の形態における制御装置 100では、車両 1の停車時において車輪 2のトウ 角が 0° となる場合を説明したが、第 2実施の形態における制御装置は、車輪 2に所 定のトウ角が付与された状態で車両 1が停車するように構成されている。なお、上記 した第 1実施の形態と同一の部分には同一の符号を付して、その説明は省略する。
[0093] 第 2実施の形態における制御装置によれば、図 5に示すように、例えば、車両 1が 速度 VI 1で走行してレ、る状態(図 5の位置 PI 1)におレ、て、運転者によりブレーキぺ ダル 52が踏み込まれると、 CPU71は、ブレーキペダル52の踏み込み量と車両 1の 速度と検出し、それら踏み込み量と速度に基づいて、車輪 2のトウ角をトウ角マップよ り読み出すと共に、その読み出したトウ角を目標値としてァクチユエータ装置 4を駆動 制御する(図 3の S4及び S5参照)。
[0094] これにより、車輪 2に所定のトウ角が付与され、横力が発生することで、車両 1の速 度が VI Iから減速される。そして、例えば、図 5に示すように、ブレーキペダル 52の 踏み込み量が 20%、 40%、 60%と更に増加されると、これに伴って、車輪 2のトウ角 が ct l、 α 2、 α 3と増カロされることで、車両 1の速度が V12まで減速される(図 5の位 置 Ρ12)。
[0095] この状態(図 5の位置 P 12)において、例えば、ブレーキペダル 52の踏み込み量が 60%に固定されると、図 5に示すように、車両 1の速度が V12から V13に減速される までの領域(図 5の位置 P12から位置 P 13までの区間)では、車輪 2のトウ角がひ 3に 固定される。
[0096] そして、ブレーキペダル 52の踏み込み量が 60%に固定されたまま、車両 1の速度 が VI 3 (即ち、基準速度値)よりも低速に減速されると、図 4に示すように、ブレーキぺ ダル 52の踏み込み量に関わらず、車輪 2のトウ角は、車両 1の速度の減少に伴って、 ひ 2、 ひ 1と減少されると共に、車両 1の停車により、 ひ 0となる(0く ひ 0)。
[0097] このように、第 2実施の形態における制御装置によれば、車輪 2に所定のトウ角ひ 0 が付与された状態で車両 1が停車するように、ァクチユエータ装置 4を作動させるので 、停車した車両 1が動き出さないようにするための制動力を得ることができる。
[0098] その結果、例えば、坂道で車両 1を停車させた場合でも、その車両 1を停車状態に 維持することができるので、油圧式のブレーキ装置を併存させることが不要になる。 同様に、駐車ブレーキを設けることも不要になるので、その分、部品コストの削減を図 ること力 Sできる。
[0099] ここで、第 2実施の形態における制御装置では、図 5に示すように、例えば、車両 1 が速度 VI Iで走行している状態(図 5の位置 P 1 1 )において、ブレーキペダル 52が 大きく踏み込まれ、その踏み込み量が 100% (即ち、基準操作量)に達すると(図 5の 位置 22)、これに伴って、車輪 2のトウ角が α 4まで増加される。
[0100] そして、このブレーキペダル 52の踏み込み量が 100。/οに達した状態が維持された 場合には、図 5に示すように、車両 1の速度の値に関わらず、車両 1が停車するまで の領域(図 5の位置 P15から位置 P 16までの区間)において、車輪 2のトウ角がひ 4に 固定される。
[0101] このように、ブレーキペダル 52が基準操作量(第 2実施の形態では 100%の踏み込 み量)よりも大きな操作量で操作された場合には、低速領域においても、車輪 2にブ レーキペダル 52の踏み込み量に応じたトウ角(即ち、最大トウ角)を付与するので、 十分な制動力を発揮させ、緊急制動を確実に行うことができる。
[0102] 次いで、図 6を参照して、第 3実施の形態について説明する。図 6は、第 3実施の形 態におけるトウ角マップの内容を模式的に図示した模式図である。
[0103] 第 1実施の形態における制御装置 100では、基準速度値がブレーキペダル 52の 踏み込み量に応じて変化する場合、即ち、踏み込み量が大きいほど基準速度値が 高速となる場合を説明したが、第 3実施の形態における制御装置は、ブレーキペダル の踏み込み量によらず基準速度値が一定値となるように構成されている。なお、上記 した第 1実施の形態と同一の部分には同一の符号を付して、その説明は省略する。
[0104] 第 3実施の形態における制御装置では、図 6に示すように、ブレーキペダル 52の踏 み込み量に関わらず、基準速度値の値力 で一定とされている。即ち、ブレーキ ペダル 52の踏み込み量が 20%、 40%, 60。/。或いは 80。/。のいずれであっても、車 両 1の速度力 SV21 (即ち、基準速度値)よりも高速(図 6の位置 P21〜P24よりも右側 の区間)である場合には、車輪 2のトウ角がブレーキペダル 52の踏み込み量によって 決定される一方、車両 1の速度が V21 (基準速度値)よりも低速(図 6の位置 P25から 位置 P21〜P24までの区間)である場合には、車輪 2のトウ角が、ブレーキペダル 52 の踏み込み量に関わらず、車両 1の速度によって決定される。
[0105] このように構成した場合でも、基準速度値よりも高速側の領域では、ブレーキぺダ ノレ 52の操作量の増減に伴って車輪 2のトウ角の絶対値が増減させることができるの で、応答性と大きな制動力とが必要となる制動初期において、ブレーキペダル 52の 操作量に対してリニアな制動力を得ることができる。
[0106] 一方、基準速度値よりも低速側の領域では、車両 1の速度の減少に伴って車輪 2の トウ角の絶対値を減少させ、停車直前の低速領域において、減速加速度を徐々に減 少させることができるので、上述したように、サスペンションによる揺り返しを防止して、 停車直前のブレーキショックを抑制することができる。
[0107] なお、図 3に示すフローチャート(トウ角制御処理)において、請求項 1記載の車両 速度検出手段としては S3の処理力 操作量検出手段としては S1の処理力 ァクチュ エータ作動手段としては S5の処理力 S、それぞれ該当する。
[0108] 以上、実施の形態に基づき本発明を説明したが、本発明は上記実施の形態に何ら 限定されるものではなぐ本発明の趣旨を逸脱しない範囲内で種々の改良変形が可 能であることは容易に推察できるものである。
[0109] 例えば、上記各実施の形態で挙げた数値は一例であり、他の数値を採用すること は当然可能である。
[0110] 上記各実施の形態では説明を省略したが、各車輪 2のトウ角制御をそれぞれ独立 に行っても良い。或いは、左右の車輪 2が互いに同じ絶対値のトウ角を有するようにト ゥ角制御を行っても良ぐ全ての車輪 2が同じ絶対値のトウ角を有するようにトウ角制 御を行っても良レ、。複数の車輪 2を同じトウ角とすることで、制御装置 100の制御負担 の軽減を図ることができる。
[0111] この場合には、左右の車輪 2がトーイン又はトーアウトとなるように、左右の車輪 2の 操舵方向を互いに逆方向として、かつ、同じタイミングで操舵制御を行うことが好まし レ、。このように、左右の車輪 2をトーイン又はトーアウトとなるようにトウ角制御を行うこと で、車両 1に発生する旋回力を全体として相殺して、トウ角制御時の車両 1の挙動を より安定させること力 Sできる。
[0112] また、上記各実施の形態では、車両 1が旋回中であるか否かに関わらずトウ角制御 を行う場合を説明した力 必ずしもこれに限られるものではなぐ例えば、車両 1が直 進走行している場合或いは所定の旋回半径以下の旋回中にのみトウ角制御を行うよ うに構成しても良い。これにより、車両 1の挙動が不安定化することを抑制することが できる。
[0113] また、上記各実施の形態では、ブレーキ装置 (摩擦力を利用したドラムブレーキや ディスクブレーキ)を省略して車両 1を構成したが、力かるブレーキ装置を車両 1に別 途設けることは当然可能である。また、車輪駆動装置 3を回生ブレーキとして構成し、 これをブレーキ装置として利用しても良い。
[0114] ここで、車両 1に上記のブレーキ装置(以下、「摩擦ブレーキ」と称す。)を設ける場 合、車両 1の速度が所定値 (例えば、時速 5km)以下になるまでの間は、摩擦ブレー キによる制動を実行し、車両 1の速度が所定値以下まで減速された時点で、摩擦ブ レーキによる制動を解除し、トウ角制御による制動に切り換える(トウ角制御による制 動を実行する)ように構成しても良い。 [0115] 摩擦ブレーキによる制動の実行中(即ち、車両 1の速度が所定値 (例えば、時速 5k m)以下に達するまでの間)において、運転者によるブレーキペダル 52の操作量が 基準操作量よりも大きい操作量である場合には、緊急制動が必要であると判断し、摩 擦ブレーキによる制動に加え、トウ角制御による制動も併せて実行するように構成し ても良い。
[0116] また、トウ角制御による制動の実行中(即ち、車両 1の速度が所定値 (例えば、時速 5km)以下に達した後)において、運転者によるブレーキペダル 52の操作量が基準 操作量よりも大きい操作量である場合には、緊急制動が必要であると判断し、トウ角 制御による制動を解除し、摩擦ブレーキによる制動に切り換える(摩擦ブレーキによ る制動を実行する)ように構成しても良い。或いは、解除していた摩擦ブレーキによる 制動を再度実行し、トウ角制御による制動と摩擦ブレーキによる制動とを併せて実行 するように構成しても良い。
[0117] ここで、回生ブレーキによる制動とトウ角制御による制動とを併用する場合、車両 1 の速度が所定値 (例えば、時速 5km)以下になるまでの間は、エネルギーの有効利 用(運動エネルギーを電気エネルギーに変換して回収する回収効率)の観点より回 生ブレーキによる制動を実行し、車両 1の速度が所定値以下まで減速された時点で 、回生ブレーキによる制動を解除し、トウ角制御による制動に切り換える(トウ角制御 による制動を実行する)ように構成しても良レ、。
[0118] 回生ブレーキによる制動の実行中(即ち、車両 1の速度が所定値 (例えば、時速 5k m)以下に達するまでの間)において、運転者によるブレーキペダル 52の操作量が 基準操作量よりも大きい操作量である場合には、緊急制動が必要であると判断し、回 生ブレーキによる制動に加え、トウ角制御による制動も併せて実行するように構成し ても良い。
[0119] また、トウ角制御による制動の実行中(即ち、車両 1の速度が所定値 (例えば、時速 5km)以下に達した後)において、運転者によるブレーキペダル 52の操作量が基準 操作量よりも大きい操作量である場合には、緊急制動が必要であると判断し、解除し ていた回生ブレーキによる制動を再度実行し、トウ角制御による制動と回生ブレーキ による制動とを併せて実行するように構成しても良レ、。 [0120] ここで、摩擦ブレーキによる制動と、回生ブレーキによる制動と、トウ角制御による制 動とを併用する場合、車両 1の速度が所定値 (例えば、時速 5km)以下になるまでの 間は、上記したエネルギーの有効利用の観点より回生ブレーキによる制動を実行し、 車両 1の速度が所定値以下まで減速された時点で、回生ブレーキによる制動を解除 し、トウ角制御による制動に切り換える(トウ角制御による制動を実行する)ように構成 しても良い。
[0121] 回生ブレーキによる制動の実行中(即ち、車両 1の速度が所定値 (例えば、時速 5k m)以下に達するまでの間)において、運転者によるブレーキペダル 52の操作量が 基準操作量よりも大きい操作量である場合には、緊急制動が必要であると判断し、回 生ブレーキによる制動に加え、摩擦ブレーキによる制動も併せて実行するように構成 しても良い。
[0122] また、トウ角制御による制動の実行中(即ち、車両 1の速度が所定値 (例えば、時速 5km)以下に達した後)において、運転者によるブレーキペダル 52の操作量が基準 操作量よりも大きい操作量である場合には、緊急制動が必要であると判断し、トウ角 制御による制動に加え、回生ブレーキによる制動と摩擦ブレーキによる制動との少な くとも一方または両方をトウ角制御により制動と併せて実行するように構成しても良い
[0123] ここで、車輪 2のキャンバ角を変更するキャンバ角変更機構 (例えば、伸縮駆動する 3本の伸縮駆動手段 (例えば、油圧シリンダーなど)を車輪駆動装置 3と車体フレーム BFとの間に介在させ、 3本の伸縮駆動手段の伸縮量をそれぞれ制御することで、車 輪 2のキャンバ角(及びトウ角)を変更する機構)を設けても良ぐこの場合には、車輪 2を次にように構成しても良い。
[0124] 即ち、第 1トレッドと第 2トレッドと第 3トレッドとの 3種類のトレッドを備え、これら第 1ト レッドから第 3トレッドが車輪 2の幅方向に並設されると共に、第 1トレッドが車両 1の内 側に、第 3トレッドが車両 1の外側に、第 2トレッドが第 1トレッドと第 3トレッドとの間に、 それぞれ配置され、第 1トレッド及び第 3トレッドが第 2トレッドに比してグリップ力の高 い特性とされると共に、第 2トレッドが第 1トレッド及び第 3トレッドに比して転力 Sり抵抗 の小さレ、特性とされるように車輪 2を構成しても良レ、。 [0125] この場合には、車両 1の速度が所定値 (例えば、時速 5km)以下になるまでの間は 、車輪 2が高グリップ特性を発揮するようにキャンバ角変更機構を制御し (即ち、第 1ト レッド又は第 3トレッドの接地圧が増加するようにキャンバ角を変更する)、車両 1の速 度が所定値以下まで減速された時点で、車輪 2が低転がり抵抗特性を発揮するよう にキャンバ角変更機構を制御する(即ち、第 2トレッドの接地圧が漸次増加するように キャンバ角を変更する)ように構成しても良い。なお、このキャンバ角変更機構による 制御の実行中において、上記説明した各制御を同時に実行することは当然可能であ る。
[0126] 上記各実施の形態において説明したトウ角マップ 72aの内容は一例であって、他 の内容により構成することは当然可能である。例えば、上記各実施の形態では、基準 速度値を接続した仮想線が直線状に形成される場合を説明したが、かかる仮想線を 曲線 (例えば、速度が減少するほど、速度に対するトウ角の変化率が小さくなる曲線) により構成しても良い。
[0127] 上記第 2実施の形態では、基準操作量が踏み込み量 100%に設定された場合を 説明したが、必ずしもこれに限られるものではなぐ基準操作量には例えば踏み込み 量 80%など任意の値を適用することができる。なお、踏み込み量が基準操作量よりも 大きな値となった場合には、踏み込み量の増減に応じて車輪 2のトウ角も増減させて も良ぐ或いは、踏み込み量が増減した場合でも車輪 2のトウ角を所定値に固定して も良い。

Claims

請求の範囲
[1] 転舵可能に構成される車輪と、その車輪を操舵駆動するァクチユエータ装置とを有 する車両に対し、前記ァクチユエータ装置を作動させ、前記車輪のトウ角を制御する 制御装置であって、
前記車両の速度を検出する車両速度検出手段と、
運転者により操作されるブレーキ操作部材の操作量を検出する操作量検出手段と 基準速度値を記憶する記憶手段と、
前記車両速度検出手段により検出された前記車両の速度の値が前記記憶手段に 記憶される基準速度値よりも高速である場合には、前記操作量検出手段により検出 された前記ブレーキ操作部材の操作量の増減に伴って前記車輪のトウ角の絶対値 が増減されるように、前記ァクチユエータ装置を作動させると共に、
前記車両速度検出手段により検出された前記車両の速度の値が前記記憶手段に 記憶される基準速度値よりも低速である場合には、少なくとも、前記車両速度検出手 段により検出された前記車両の速度の減少に伴って前記車輪のトウ角の絶対値が減 少されるように、前記ァクチユエータ装置を作動させるァクチユエータ作動手段と、 を備えていることを特徴とする制御装置。
[2] 前記記憶手段は、基準操作量を記憶し、
前記ァクチユエータ作動手段は、前記操作量検出手段により検出された前記ブレ ーキ操作部材の操作量が前記記憶手段に記憶される基準操作量よりも大きな値で ある場合、前記車両速度検出手段により検出された前記車両の速度の値に関わらず 、前記トウ角の絶対値が前記操作量検出手段により検出された前記ブレーキ操作部 材の操作量に応じた値となるように、前記ァクチユエータ装置を作動させることを特徴 とする請求項 1記載の制御装置。
[3] 前記ァクチユエータ作動手段は、前記車輪に所定のトウ角が付与された状態で前 記車両が停車するように、前記ァクチユエータ装置を作動させることを特徴とする請 求項 1又は 2に記載の制御装置。
[4] 前記車輪は、前記車両の左右に配設される左車輪と右車輪とを備え、 前記ァクチユエータ作動手段は、前記左車輪と右車輪との関係がトーイン又はトー アウトとなるように、前記ァクチユエータ装置を作動させることを特徴とする請求項 1か ら 3のレ、ずれかに記載の制御装置。
[5] 前記ァクチユエータ作動手段は、前記左車輪のトウ角の絶対値と前記右車輪のトウ 角の絶対値とが同値となるように、前記ァクチユエータ装置を作動させることを特徴と する請求項 4記載の制御装置。
[6] 転舵可能に構成される車輪を有する車両に対し、前記車輪のトウ角を制御する制 御装置であって、
前記車両の速度を検出する車両速度検出手段と、
運転者により操作されるブレーキ操作部材の操作量を検出する操作量検出手段と 基準速度値を記憶する記憶手段と、を備え、
前記車両速度検出手段により検出された前記車両の速度の値が前記記憶手段に 記憶される基準速度値よりも低速である場合には、少なくとも、前記車両速度検出手 段により検出された前記車両の速度の減少に伴って前記車輪のトウ角の絶対値を減 少させることを特徴とする制御装置。
[7] 請求項 1から 6のいずれかに記載の制御装置を備えていることを特徴とする車両。
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